(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作経路を通じて動作するために配置される可動部分を有する機械用の安全システムであって、該安全システムは、前記経路の少なくとも一部を含む領域を照らす、平行光線を発する少なくとも１つの発光手段、前記発光手段からの光線を受信する受像手段、および前記可動部分の作動を制御する処理および制御手段を備え、
前記受像手段は、前記発光手段により照らされる領域に影が存在する場合には影をイメージとして認識し、得られた影のイメージの情報を処理および制御手段へと送るイメージ検出装置を有し、
前記処理および制御手段は、前記イメージ検出装置から送られてくる影のイメージを、予め格納している前記動作経路上に存在する障害物以外の影のイメージと比較し、前記イメージ検出装置から送られてきた影のイメージが新しい影のイメージであると判断した場合には、前記動作経路上に障害物が存在すると確定し、前記可動部分の動きを停止あるいは減速させる制御を行うことを特徴とする安全システム。
【請求項２】
請求項１に記載の安全システムであって、入力手段を備え、前記入力手段により入力された再開信号により制御手段が実行している減速または停止処置を無効とさせることにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項３】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、前記処理および制御手段は、前記受像手段によって得られる、前記動作経路を通じて前記可動部分が動く時に生じる影を含む前記領域全体のイメージをシャドウマップとしてメモリ手段に格納することにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項４】
請求項２に記載の安全システムであって、前記処理および制御手段が、前記入力手段により入力された再開信号によって、前記可動部分の引き続き行われる動きが安全であることを知らされた場合、前記処理および制御手段は、この時、前記受像手段によって得られた影を含む前記領域全体のイメージをシャドウマップとしてメモリ手段に格納することにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項５】
請求項３または４に記載の安全システムであって、前記処理および制御手段は、前記メモリ手段に格納された前記シャドウマップと、前記受像手段によって受け取られる現在の前記領域全体のイメージを比較し、類似していると判断したならば、前記可動部分の継続した作業を可能にすることにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項６】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、前記処理および制御手段が、前記発光手段により照らされる領域内に存在する可動部分の前方端の影のイメージと、障害物の影のイメージから、前記可動部分の前方端と前記障害物との間隔を算出し、得られた間隔が、前記可動部分を停止するために必要とされる所定の間隔より大きい場合、前記可動部分の動作を継続することにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項７】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、前記受像手段はイメージ情報を前記処理および制御手段に提供し、ストロボ効果を与えるため、高いシャッター速度を利用することにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項８】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、前記受像手段は電荷結合素子を含むことにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項９】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、前記受像手段および前記発光手段が前記可動部分に対して固定されるように載置されることにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか１つに記載の安全システムであって、前記受像手段および前記発光手段が前記可動部分を有している機械に対して固定されることにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項１１】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、１つまたはそれ以上のシャドウマスクが前記発光手段と前記受像手段の間に設けられ、前記受像手段のイメージ検出装置が、前記シャドウマスクによって作成される影を認識し、前記処理および制御手段が、前記受像手段から得られる前記シャドウマスクの影に関する情報を用いて、前記受像手段が適切に機能していることを確認することにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の安全システムであって、前記処理および制御手段は、前記受像手段から得られる、前記シャドウマスクによって作成される影のイメージに関する情報を用いて、前記安全システムの各手段が正しい整列にあるかどうかを確認することにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の安全システムであって、前記処理および制御手段は、前記イメージ検出装置から送られてくるイメージに前記シャドウマスクの影の有無をチェックし、前記シャドウマスクの影が検出されない場合、前記可動部分の動作を停止することにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項１４】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、ディスプレイ装置が前記受像手段によって受け取られる前記イメージを表示するために提供されることにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項１５】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、前記発光手段は、光源として１つのレーザを含むことにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項１６】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、前記発光手段は、光源として１つのレーザ・ダイオードを含むことにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項１７】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、前記発光手段は、光源と、少なくとも１つのレンズを含むことにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の安全システムであって、前記レンズとして、前記光線を拡大する１つの凹レンズを含むことにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載の安全システムであって、前記発光手段が球状ボールを含むことにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項２０】
請求項１７から１９のいずれか１に記載の安全システムであって、前記発光手段がピンホールを含むことにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項２１】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、前記受像手段は、前記領域を通過する前記光を受像手段へと集束させる受信用レンズ配置を含むことにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載の安全システムであって、前記受信用レンズ配置が１つの色収差補正レンズを含むことにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項２３】
請求項２１または２２に記載の安全システムであって、前記受信用端部レンズ配置から集められた前記光は１つのピンホールを通過することにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項２４】
請求項２１から２３のいずれか１つに記載の安全システムであって、前記受信用端部レンズ配置は１つの非球面レンズを含むことにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項２５】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、前記受像手段は１つの受光側ミラーを含み、前記受光側ミラーは、前記領域を通過した光を前記受像手段の方へ反射する位置に設けられることにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項２６】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、機械はプレス機械であり、前記可動部分は前記機械のツールであることにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項２７】
請求項１から２６のいずれか１つに記載の安全システムであって、機械はプレス機械であり、前記可動部分は前記機械の金床であることにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項２８】
請求項２６または２７に記載の安全システムであって、前記可動部分が材料を曲げるために配置され、前記処理および制御手段は、プレスの間、前記ツールの動きを制御することにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項２９】
請求項２８に記載の安全システムであって、前記処理および制御手段は、前記受像手段によって受け取られる影のイメージが、予め格納された影のイメージまたはプレスされた材料によって予想される影のイメージと一致しない場合、プレスの間の前記可動部分の動きを減速させる、または停止させることにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項３０】
先行する請求項のいずれか１つに記載の安全システムであって、前記可動部分はツールであり、前記ツールは材料をプレスするために配置され、プレスの間、前記処理および制御手段は前記ツールの動作を制御することにおいて特徴付けられる安全システム。
【請求項３１】
金床；
前記金床上の作業アイテム；
前記作業アイテムを打つために前記作業アイテムの方へ、動作経路を通じて動作するために配置される可動部分；
前記経路の少なくとも一部を含む領域を照明するように平行光線を発するために配置される少なくとも１つの発光手段；
前記領域を通過した前記発された平行光線を受けるために配置される少なくとも１つの受像手段；
および前記可動部分の作動を制御する処理および制御手段；を備える機械であって、
前記受像手段は、前記発光手段により照らされる領域に影が存在する場合には影をイメージとして認識し、得られた影のイメージの情報を処理および制御手段へと送るイメージ検出装置を有し、
前記処理および制御手段は、前記イメージ検出装置から送られてくる影のイメージを、予め格納している前記動作経路上に存在する障害物以外の影のイメージと比較し、前記イメージ検出装置から送られてきた影のイメージが新しい影のイメージであると判断した場合には、前記動作経路上に障害物が存在すると確定し、前記可動部分の動きを停止あるいは減速させる制御を行うことを特徴とする機械。
【請求項３２】
可動部分を有する機械を作動するための方法であって、
動作経路に沿った前記可動部分の動作；
前記経路の少なくとも一部を含む領域を平行光線で照明するための発光；
前記領域を通過した光線を受容し、前記照明された領域内に存在する影をイメージとして認識；
前記影のイメージと、予め格納している前記動作経路上に存在する障害物以外の影のイメージの比較；
前記影のイメージが、新しい影のイメージであると判断した場合、前記動作経路上に障害物が存在することを確定；
障害物の存在を確認したら、前記可動部分を、減速、停止、または逆転の動作を行うように制御することからなる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全システム、特に、可動部分の経路における障害物の存在を検出するために、プレスブレーキなどの可動部分を有する機械装置と共に使用するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
過去において、様々なメカニズムが、プレスブレーキなどの工業用機械装置のオペレータが作動の間に可動ツールの下にかれらの手を置くことを防止するために使用されてきた。オペレータによるそのような行為は、ツールと、それが移動可能であるスピードとによって印加される力と仮定すると、オペレータに大怪我をもたらす可能性がある。
【０００３】
そのような安全装置の１つは、オペレータとツールとの間に置かれる物理的ガードの使用を含む。しかし、物理的安全ガードの使用は、使用中のオペレータの視界をさえぎり、そして、作業へのアクセスを妨げて、オペレータが最も能率的な方法でかれらの仕事を行うことを難しくさせる。さらに、物理的テザーは、オペレーターを作業の間、可動ツールから安全な間隔に保持するために使用されてきた。テザーは、ツールから安全な間隔をあけたダブルハンドスタートスイッチの形をとって使用されており、これによりオペレータが、作業の間ツール近くでは手が自由にならないことを確実にしている。しかし、テザーの使用は、さらに、工作物の保持と操作を難しくし、それゆえ、オペレータが作業する能率を低下させる。
【０００４】
多数の光線が危険だと思われる可動ツールの経路まわりのエリアに境界をつける光のカーテンを生成するのに使用されている様々な配置も使用されている。光線は、その光線が遮断を感知し、そしてツールの動きの中断あるいは減速のいずれかを始動することができる検出器に投射される。個々の光線のこれらの配置は、さらに、オペレータが作業エリアから離れているという欠点を有する。さらに、一般に、製造バッチ間に光のカーテンの位置決めをリセットすることも必要である。さらに、それらは、なんらかの物体によって進行が妨害されると、オペレータの一部であるかどうかにはかかわらず、機械装置の動作を停止するツールまわりの一つのエリアだけを画定する。さらにまた、個々の光線の使用により、光のカーテン内に小さなギャップも生じ、その中に指などの小さな物体が置かれても、その機械の動作停止が始動されないこともある。
【０００５】
安全保護を提供する別の方法は、ツールの先端に沿って投射される一つ以上の光線を用いることである。その光線は、ツールとともに移動し、そして、障害物がその光線を遮断すると、そのツールを減速あるいは停止させるように配置される。このような配置においては、その光線は、ツールを工作物に近づけるときには動作が停止される必要があり、そして、その光線は、ちょうどよいときにツールを停止するために、ツールから十分な間隔にセットされる必要がある。従って、ツールからのその光線の最小許容間隔は、ツールの動きの最大スピードによって決まる。場合によっては、複数の光線を、様々なツールからの間隔で使用することもできる。
【０００６】
これらのタイプの配置に伴う周知の問題は、ツールが変更される際に光線を再調整する必要性と、その光線が動作停止されるちょうどそのときに、オペレーターがツールの下にかれらの手を移動させる可能性を含むことである。さらに、光のカーテンに関しては、プレスブレーキ中でボックスを折り曲げるときの折り曲げスタンドなどの工作物のすべての部分が、新しい障害物に遭遇する毎に、オペレータの確認が要求されるので、その光線に近づけないことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明では、可動部分を有する機械まわりの危険区域における障害物の存在を検出するのに使用される以前の安全システムに関する上記の欠点を少なくともある程度解消するように試みる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの態様によれば、動作の周知の経路を通って移動するように配置される可動ツールを有する機械と共に使用する安全システムが提供され、その安全システムは、危険だと思われる前記経路の部分まわりの領域における障害物の存在を検出するように配置され、その安全システムは、
前記領域が照射されるように、そのツールの動作の経路にほぼ直交する光を発するように配置される発光手段と；
前記領域を通り過ぎる発光手段から光を受けるように配置される受光手段と；
受光手段から情報を受け、そして、障害物が、その障害物によって受光手段に投影される一つ以上の陰影領域の存在によって、その領域内に存在するかどうかを決定するように、そして、その領域における障害物の存在によって決まるツールの動きを制御するように配置される処理および制御手段と
を備えることによって特徴付けられる。
【０００９】
本発明は、ここでは、添付の図面を参照として、一例として説明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図面を参照すると、その可動部分の経路内における障害物の存在を検出するために、可動部分を有する機械装置と共に使用する安全システムが示されている。示される実施形態においては、安全システムは金敷き１４に対して相対的に移動し、その金敷き１４の上に置かれる工作物をたたくように配置されているツール１２を備えているプレスブレーキに使用される。この安全システムは、発光手段１６と受光手段１８とを含む。発光手段１６は、前記領域２０における障害物を検出するために、ツール１２の動きの経路の部分まわりの領域２０を照射するように配置されている。
【００１１】
図１ａは、レーザダイオード２２が広いエリアの平行光線２４を生成するのに使用される配置を示す。図１ａに示される配置において、レーザダイオード２２は、球状ボール２５を照射するのに使用される。その球状ボール２５は、ポイント２６にレーザビームを集中する。点光源は、さらにまた、それをピンホール（図示せず）に通すことによって精微化されることができる。そのポイント２６を通ると、レーザ光線は、透過側凹レンズ３０と第一の透過側凸レンズ３２との使用によって補正される。その光線は、次に、第二の透過側凸レンズ３４によって平行ビーム２４に形成される。球状ボール２４、透過側凹レンズ３０、第一の透過側凸レンズ３２および第二の透過側凸レンズ３４を使用する配置は、本実施形態では、平行光線２４を生成するのに使用されているが、平行光線２４を生じる他の配置も可能であるということは明らかである。
【００１２】
図１ｂは、レーザダイオード２２がその広いエリアの平行光線２４を生成するために使用される別の方法の配置を示す。この配置では、透過側非球面又は色消しレンズ３５は、透過側凹レンズ３０、第一の透過側凸レンズ３２および第二の透過側凸レンズ３４の代わりに使用される。あるいは、二つの透過側凸レンズを、非球面又は色消しレンズ３５の代わりに使用することができる。さらに、透過側ミラー３７は、発光手段配置の長さを著しく増大することなく、焦点距離を長くするために使用され、それにより、２組の凸レンズが、更なる補正の必要なく使用される。
【００１３】
図２ａは、平行光線２４を受光手段１８に集束させるために使用される配置を示す。使用されるレンズの配置は、光線２４が第一の受光側凸レンズ３６と、第二の受光側凸レンズ３８と、受光側凹レンズ４０とを通されて、その光線２４が受光手段１８に集束させられるという点で、図１ａに示されるものとは逆である。
【００１４】
図２ｂは、平行光線２４を集束させる別の方法の配置を示す。その配置は透過側の逆であり、受光側色収差補正、あるいは、非球面レンズ３９と受光側ミラー４１とが使用される。あるいは、二つの凸面受光側レンズを、色消し又は非球面レンズ３９の代わりに使用することもできる。
【００１５】
受光手段１８は、スクリーン４４における開口４２と、イメージ検出装置４６とを備えている。イメージ検出装置は、電荷結合素子（ＣＣＤ）、あるいは、映像を観察するためのカメラを有している映写スクリーンであることができる。受容サイズは、イメージ検出装置４６よりも小さいことが好ましい。このように、イメージ検出装置４６のイメージの部分は、ずれを測定するために使用することができる。さらに、高速シャッタースピードは、ストロボ効果を与えるのに使用することができる。イメージ、特に、ストロボイメージ間の障害物の部分は、補間によって測定することができる。
【００１６】
図４に示されるように、発光手段１６は、平行光線２４がツール１２の前方エッジ４８を含むツール１２の動きの経路まわりの領域２０を照射するように、プレスブレーキのツール１２の一つの端部に取り付けられる。受光手段１８は、光線２４を受けるために、ツール１２の対向する端部に取り付けられる。オペレータの手などの障害物５０が領域２０に入ると、対応する影５２がメージ検出装置４６に投影される。発光手段１６および受光手段１８は、ツール１２に対して動かないように取り付けられる。
【００１７】
安全システムは、さらに、処理および制御手段が受光手段１８からの情報を受け、そして、この情報を処理し、そして、プレスプレーキの作動を制御するように接続される処理および制御手段（図示せず）を含む。処理および制御手段は、ディジタル信号プロセッサ、コンピュータに属するソフトウェアの形をとることができ、また光手段１８の出力からの入力を受けるマイクロコンピュータに組み込まれていてもよい。この処理および制御手段は、あらゆる知られていない影を探索するために、イメージ検出装置４６によって受けるイメージを捕捉し、そして、そのイメージを処理する。
【００１８】
処理および制御手段は、障害物が存在しないという、イメージ検出装置４６によって受けられるイメージをメモリに格納する。発光手段１６および受光手段１８が、ツール１２に対して動かないように取り付けられている場合は、そのイメージは、ツール１２の前方エッジを含む。処理および制御手段は、イメージ検出装置４６によって受けられる最新のイメージをその格納されたイメージと比較して、領域２０内における障害物によって生成されるイメージ検出装置４６上のあらゆる影の存在を確定する。なんらかの新しい障害物が検出されると、処理および制御手段は、ツール１２の動きの停止あるいは減速のいずれかを行う。
【００１９】
障害物が検出された場合にツール１２の動きを制御する一つの方法において、処理および制御手段は、ツール１２と障害物との間の垂直間隔を測定し、そして、測定された間隔がツール１２を停止するために必要とされる間隔よりも大きい場合には、ツール１２の動きを続行させる。処理および制御手段は、さらに、障害物によって投影される影の厚みを測定することができ、そして、その厚みが、オペレータの身体の部分でないようであると決定されると、ツール１２の動きを続行させる。ツール１２が、停止されると、オペレータは、ツールの作動を続行することが安全であることを、処理および制御手段に信号を供給するように配置されているボタンなどの入力手段によって確認することができる。
【００２０】
処理および制御手段は、さらに、ツール１２が、動作経路を通って移動するとき、受光手段１８によって受けられるイメージ情報で構成される像全体を生成する。この像は処理および制御手段によって生成され、そしてメモリ手段に格納される。その像全体は、シャドウマップと呼ばれる。シャドウマップ５４は図６に示され、ここでは、ツール１２および金敷き１４のもの以外の影は検出されていない。上述のシャドウマップ５４は、ツールの最初の通過時に生成される。
【００２１】
処理および制御手段は、多数の周知の安全シャドウマップをメモリ手段に格納することが可能である。その周知の安全シャドウマップは、プレスブレーキの停止あるいは減速が必要である障害物が検出されない場合のシャドウマップ５４である。たとえば、投影された単なる影が、ツール１２の前方エッジおよび金敷きの影であるというシャドウマップ５４は、周知の安全なシャドウマップ５４である。
【００２２】
使用中、障害物が光線２４の経路に置かれる場合、影５２は、イメージ検出装置４６に投影される。処理手段は、シャドウマップ５４に知られていない影付きエリアの存在を確認し、そして、その影が障害物の除去によって消えるか、あるいは、オペレータがプレスブレーキの作動が安全であり、入力手段の作動によって続行するということを確認するかのいずれかまで、ツールの動きを停止あるいは減速させる。さらにまた、処理および制御手段は、ツール１２を、停止前にその障害物に近接するポイントに降下することを可能にし、オペレータがプレスブレーキの動作停止を始動した障害物の位置を識別するように支援する。
【００２３】
安全システムによって検出される障害物が、予め曲げられた工作物のエッジなどの作動を続行することが安全であると思われるものである場合、処理および制御手段は、そのシャドウマップを周知の安全なシャドウマップとして格納する。それゆえ、この作業が繰返されると、処理および制御手段は障害物が危険なものでないと自動的に認識し、そして、プレスブレーキの作動を続行させる。
【００２４】
しかし、処理および制御手段は、それにもかかわらず、障害物が前もって検出され、そして、続行することが安全であることをオペレータが確認した場合でさえ、障害物が危険であると決定することがある。たとえば、処理および制御手段が、照射された領域のエッジに近接する周知の影を検出し、そして、その周知の影がそれが危険な障害物を隠すことができる十分なサイズであると決定されると、処理および制御手段は、ツール１２の動きを減速あるいは停止するか、またはその物質から適切な間隔でブレードを停止する必要がある場合がある。
【００２５】
安全性の要件を維持するために、その周知の安全なシャドウマップは、それらが規定時間周期内に再検出されなければ、処理および制御手段によって処分される。
【００２６】
作動の間にシャドウマップ５４を生成するために、ツール位置決め検出器が必要とされ、金敷き１４からツール１２の位置決めに関して、情報を処理および制御手段に提供して、完全なシャドウマップを生成する。図７および図８に示されるような安全システムの別の方法の実施形態が提供され、それにおいて、ツール位置決め検出器は、ツール１２の可能性のある位置決めを検出するのに使用されない。この実施形態において、処理および制御手段は、金敷き１４の‘Ｖ’と工作物との間に画定された領域である、Ｖ−形状の照射された領域６０の存在を検出するように配置される。
【００２７】
さらに、この実施形態において、処理および制御手段は、ツール１２のエッジまわりの照射された領域のエリアである停止−ゾーン６２を画定するように配置される。図８に示されるように、Ｖ−形状の照射された領域６０が障害物のポイントから安全でない間隔であると決定された場合には、その停止−ゾーン６２がさえぎられると、処理および制御手段は、その物質から安全な間隔にツール１２を停止させる。その後、続行するためにはオペレータの確認が必要とされる。
【００２８】
金敷き１４の存在の検出は、さらに、他の手段によることもできる。これは、たとえば、工作物の部分がＶ−形状の照射された領域６０をさえぎり、正確な検出を妨げる場合に必要であることがある。これらのテクニックは、組み合せて使用されることが好ましい。
【００２９】
処理および制御手段は、さらに、偽って始動する可能性を減少する手段を含む。処理および制御手段は、影拡大をもたらし、それによって、その影は、震動、あるいは、他の誤りに備えるために、十分な数のピクセルに拡大される。さらに、ツール１２が停止している間に生成される影は、発光手段１６および受光手段１８を偏向する普通以上の減速の可能性のために無視される。さらにまた、処理および制御手段は、ブレスブレーキバックゲージの作用を無視する。そのバックゲージの形状および可能性のある位置決めは、安全システムが、最初に製作注文されるときに安全システムに予め構成される。
【００３０】
安全システムには、図５に示されるように、安全システムが正確に光線２４を受けていることをチェックするのに使用される、発光手段１６の前方に置かれるシャドウマスク５６が設けられることが好ましい。そのシャドウマスク５６は、十字形５８などの処理および制御手段に周知の形状を備える。処理および制御手段は、次に、シャドウマスク５６の形状の存在をチェックし、そして、シャドウマスク５６が検出されない場合、プレスブレーキの動作停止を始動する。さらにまた、シャドウマスクは、発光手段１６端部と受光手段１８端部との両方に設けられることができる。各端部にシャドウマスクのアラインメントを確実にすることによって、システムのアラインメントを確認することができるか、あるいは、わずかなずれを補正することができる。
【００３１】
いくつかの安全基準により、発光手段１６が、得られる各フレーム間で消されるか、あるいは、薄暗くされるように、発光装置は、パルスされる必要があることがある。発光手段１６は、イメージ検出装置を動作するのに必要とされる最小の時間周期の間つけられ、したがって、ストロボ効果によって処理および制御手段を支援することが好ましい。処理および制御手段は、周囲の光が誤って受光手段１８を照射しないことを確実にするために、消す、あるいは、薄暗くされる周期を使用することも可能である。
【００３２】
安全システムには、イメージ検出装置４６に投影されるイメージを表示するスクリーン、あるいは、コンピュータモニタなどの出力装置が設けられ、これにより、オペレータが検出された障害物を識別することを支援する。
【００３３】
安全システムはさらに、震動を補正するために、発光手段１６の前方への石英偏光装置の使用を含み、そしてさらに、レンズ複合の必要性を取り除き、そして、感知エリアを増大するために、発光手段１６および受光手段１８の配置内に軸外パラボラ反射器を使用することもある。さらに、処理および制御手段は、工作物とツール１２との間に指が陥入する恐れを減少するために、工作物の曲げ作業を分析することが可能である。曲げ物質と矛盾する影の動きは、さらに、安全でない状態を決定するために使用されることができる。
【００３４】
さらに、安全システムは、発光手段１６および／または受光手段１８の方向のためのバーニヤ調整を含むことができ、そして、自動的に方向を調整するか、あるいは、装置に光を示すかのいずれかであり、その方向において装置がずれていることを表示する。
【００３５】
当業者には明らかであるように修正および変更は、本発明の範囲内にあると考えられる。たとえば、光線２４は、広いエリアの平行光線として説明されているが、集束発光手段のマトリックスおよびディスクリーとセンサのマトリックスを使用することが可能である。スイートスポットピンフォトダイオードを、像を生成するようにパルスされる発光手段のマトリックスと共に使用することもできる。あるいは、走査平行光線レーザを、発光手段のマトリックスの代わりに使用することもできる。この方法では、マトリックスの光は、平行光線をマトリックスから受けるとピンフォトダイオードが作動し、そして、障害物が影を投影すると中止するように走査される、走査配置、あるいは、レーザにおいて相互にパルスすることができる。さらにまた、スイートスポットピンフォトダイオードの列をオプティカルスリットの後方に使用し、そして配置することができる。多数の幅広いレーザー光線を、次に、上記と同様の方式で像を生成するように、連続してフラッシュすることができる。
【００３６】
さらに、発光手段１６および受光手段１８を、ツール１２に対してではなく金敷き１４に対して動かないように取り付けることが可能であり、そして、別の装置を、発光手段１６、受光手段１８および関連オプティカル機器のコンポーネントに使用することが可能である。たとえば、軸外パラボラ反射器を、図１ｂおよび図２ｂに示される実施形態のミラー配置およびレンズ配置の代用として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ａは、本発明による、ツールの下の領域を照射する発光手段およびレンズ配置の図である。ｂは、ツールの下の領域を照射する発光手段およびレンズ配置の別の方法の実施形態の図である。
【図２】ａは、図１ａの発光手段から光を受ける受光手段およびレンズ配置の図である。ｂは、図１ｂの発光手段から光を受ける受光手段およびレンズ配置の図である。
【図３】受光手段として使用されるＣＣＤの斜視図である。
【図４】本発明により照射されるツールエッジまわりの領域を有するプレスブレーキの斜視図である。
【図５】チェックするために使用されるシャドウマスクを示す発光手段によって生成される照射された領域の断面図である。
【図６】図４のプレスブレーキの作動の間に安全システムによって生成されるシャドウマップ５４の図である。
【図７】ツールのまわりに画定される停止−ゾーンを有する照射された領域の図である。
【図８】ツールが金敷きに近づくときの図７の照射された領域の図である。
【符号の説明】
【００３８】
１２  ツール  １４  金敷き  １６  発光手段  １８受光手段
２０  領域  ２２  レーザダイオード  ２４  広いエリアの平行光線
２５  球状ボール  ２６  ポイント
３０  透過側凹レンズ  ３２  第一の透過側凸レンズ  ３４  第二の透過側凸レンズ
３５  透過側非球面、あるいは、色収差補正レンズ
３６  第一の受光側凸レンズ  ３８第二の受講側凸レンズ
３９  受光側色収差補正、あるいは、非球面レンズ
４０  受光側凹レンズ  ４２  開口  ４４  スクリーン  ４６  イメージ検出装置
４８  ツールの前方エッジ  ５０  障害物  ５２  対応する影
５４  シャドウマップ  ５６  シャドウマスク  ５８  十字形
６０  Ｖ−形状の照射された領域  ６２  停止−ゾーン
【図１ａ】
0004511345.tif 000002
【図１ｂ】
0004511345.tif 000003
【図２ａ】
0004511345.tif 000004
【図２ｂ】
0004511345.tif 000005
【図３】
0004511345.tif 000006
【図４】
0004511345.tif 000007
【図５】
0004511345.tif 000008
【図６】
0004511345.tif 000009
【図７】
0004511345.tif 000010
【図８】
0004511345.tif 000011